L'economia dell'idrogeno sarà presto pronta per il decollo, compresi aerei e centrali elettriche

Il settore aeronautico ha la testa tra le nuvole? In effetti, gli esperti stanno lavorando duramente per rendere l'idrogeno un carburante sostenibile per l'aviazione.

Data l'espansione dei crediti d'imposta sulla produzione e dei fondi per gli hub regionali dell'idrogeno, lo stock di idrogeno è in aumento. Le sue possibilità risiedono negli industriali difficili da decarbonizzare o nelle cose che non possono elettrizzare rapidamente. Questo vale per aerei, treni, navi e camion a lungo raggio. I generatori elettrici possono funzionare anche con una miscela di idrogeno e gas naturale.

“Vediamo l'arrivo della tecnologia e la diminuzione dei costi. Il prezzo del gas naturale è inferiore al prezzo odierno dell'idrogeno", afferma Judith Judson, responsabile dell'idrogeno presso la National Grid, in un webinar ospitato da Our Energy Policy. “Ma con i crediti d'imposta, l'economia si sta muovendo nella giusta direzione. Come l'eolico e il solare, i prezzi scenderanno. Nel raggiungere i nostri obiettivi netti zero, l'idrogeno ha un ruolo da svolgere. Il nostro obiettivo è vedere l'idrogeno verde prodotto da energie rinnovabili. Abbiamo in programma di eliminare i combustibili fossili, ma vogliamo farlo in modo conveniente”.

I carburanti sostenibili per l'aviazione derivati ​​dall'idrogeno verde possono essere un volo lungo, ma quell'aereo decollerà entro 15-25 anni. Ritenere Delta Airlines: DG Fuels, con sede in Louisiana, fornisce 385 milioni di galloni con il 75% -85% in meno di emissioni di gas serra nel ciclo di vita rispetto al carburante per jet convenzionale.

Varie forme di energia rinnovabile costituiscono combustibili sostenibili per l'aviazione. Ciò include rifiuti alimentari, rifiuti animali e fanghi di depurazione, che si mescolano facilmente con i carburanti. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti afferma che la sua impronta di carbonio può essere inferiore del 165% rispetto al carburante per jet a base di petrolio. Uno studio di Clean Sky 2 e Fuel Cells & Hydrogen 2 afferma che gli aerei alimentati a idrogeno potrebbero essere pronti per il volo già nel 2035, anche se il 2050 potrebbe essere più fattibile per voli più lunghi.

Azul Airlines, British Airways, Jet Blue, KLM, Lufthansa, Scandinavian Airlines, United Airlines, Virgin Australia e Virgin Atlantic hanno già utilizzato biocarburanti per i voli commerciali. Quanto a Jet Blue, sta utilizzando carburante sostenibile per l'aviazione nel suo hub nell'aeroporto internazionale di Los Angeles. Funziona con World Energy e World Fuel ServicesINT
per ottenere carburante sostenibile per l'aviazione.

"Il nostro obiettivo finale è raggiungere un'aviazione climaticamente neutrale entro il 2050. Trasformare questa ambizione in realtà richiede la perfetta integrazione di una serie di importanti nuovi progressi tecnologici, uno dei quali è l'aeromobile alimentato a idrogeno", afferma Axel Krein, direttore esecutivo di Impresa comune Clean Sky 2.

Dagli hub aeroportuali agli hub a idrogeno

Oltre ai crediti d'imposta sulla produzione previsti dall'Inflation Reduction Act, la legge bipartisan sulle infrastrutture approvata un anno fa prevede fino a 7 miliardi di dollari per stabilire tra 6 e 10 hub regionali dell'idrogeno attraverso il paese. L'obiettivo è creare una rete di produttori di idrogeno e consumatori industriali con un'infrastruttura interconnessa per accelerare l'uso di idrogeno pulito, parte del piano della Casa Bianca per raggiungere gli obiettivi di zero netto entro il 2050.

Ad esempio, gli hub vogliono ottimizzare la forza di ciascuna regione, comprese le loro risorse naturali e la loro base industriale. Alcune regioni sono ricche di gas naturale, mentre altre hanno molto potenziale di energia solare ed eolica. Allo stesso tempo, le aziende devono essere pronte ad acquistare l'idrogeno risultante. Fondamentale per l'obiettivo: convertire le infrastrutture legacy e costruire nuove condutture.

"L'ambiente normativo è fondamentale", ha affermato durante il programma Thomas Green, un collega dell'Ufficio per la tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno del dipartimento dell'energia. "Dobbiamo abbassare le barriere e garantire il coinvolgimento delle parti interessate assicurando la massima fedeltà ambientale".

Oggi il 99% di tutto l'idrogeno viene prodotto in reazioni che coinvolgono carbone e gas naturale, considerato “idrogeno grigio” che non fa nulla per limitare le emissioni di CO2. L'obiettivo è produrre idrogeno da fonti energetiche a basse emissioni di carbonio - idrogeno verde - ed espanderne l'uso nei settori dei trasporti e della produzione di energia. Nel suo Prospettive sull'economia dell'idrogeno, Bloomberg New Energy Finance afferma che potrebbe fornire il 24% del fabbisogno energetico mondiale entro il 2050, riducendo i livelli di CO2 del 34%.

Perché ciò accada, il prezzo dell'idrogeno verde deve diminuire. Il Dipartimento dell'Energia sta prendendo un "Terrazza", lanciato nel giugno 2021. Cerca di ridurre il costo dell'idrogeno pulito dell'80% a $ 1 per 1 chilogrammo in 1 decennio. Attualmente, l'idrogeno da energia rinnovabile costa circa $ 5 per chilogrammo. Se il programma ha successo e il prezzo scende, il potenziale non ha limiti: produzione di acciaio, ammoniaca pulita, accumulo di energia e autocarri pesanti, afferma l'agenzia.

Fornire il carburante per missili

Judson di National Grid afferma che la sua società di servizi sarebbe un acquirente aziendale del carburante a idrogeno. Aiuterebbe a bilanciare la domanda e l'offerta, a vantaggio dei clienti di elettricità. Dice che l'idrogeno e il gas naturale rinnovabile derivato dai rifiuti organici potrebbero essere miscelati, alimentando le turbine a gas e utilizzando i cavi e le sottostazioni esistenti.

L'idrogeno può essere utilizzato nelle celle a combustibile per generare energia, un processo chimico che separa l'idrogeno dall'ossigeno. Non ci sono emissioni, solo vapore acqueo. Come? Ad esempio, l'elettricità solare immagazzinata nella batteria viene fatta funzionare attraverso un elettrolizzatore per creare gas idrogeno puro. Mentre i costi del solare sono diminuiti dell'85% in 10 anni, l'attenzione ora è rivolta al raggiungimento di economie di scala per gli elettrolizzatori.

Mentre l'idrogeno può essere iniettato direttamente nelle turbine a gas naturale esistenti o nelle tubazioni che lo trasportano, il tasso di miscelazione è solo del 20%. Il Intermountain Power Project nello Utah si sta convertendo da una centrale a carbone a una centrale a ciclo combinato a gas naturale, creando una forma pura di idrogeno verde e trasmettendola a Los Angeles.

Ci sono 550 megawatt di celle a combustibile installate in tutto il paese, afferma Connor Dolan, vicepresidente degli affari esterni della Fuel Cell & Hydrogen Energy Association. Gli utenti sono facoltà critiche che non possono permettersi di perdere energia in qualsiasi momento: data center e ospedali, solo per citarne due. MicrosoftMSFT
Corp. vuole alimentare i suoi nuovi data center con l'idrogeno. Il costo per farlo è alto, ma quei prezzi diminuiranno.

Gli hub dell'idrogeno sono essenziali per realizzare economie di scala. "Ciò aiuterà a ottenere la parità dei costi e promuovere l'adozione", afferma Dolan, durante il webinar. "Vedremo l'idrogeno per l'esportazione dagli Stati Uniti. Vedremo un'enorme quantità di produzione interna e potremmo avere un eccesso di spedizione in tutto il mondo".

Arrivano aerei, treni e automobili. Honda, Hyundai e Toyota stanno creando auto alimentate a celle a combustibile, mentre FedEx ExpressESPR
gestisce un camion per consegne alimentato a idrogeno nello Stato di New York con un'autonomia di 240 chilometri. Ma più di 20,000 carrelli elevatori alimentati a idrogeno sono già qui e utilizzati da aziende come WalmartWMT
e TargetTGT
.

Le basi sono state gettate e le politiche pubbliche sono in atto, fornendo il carburante per missili per un'economia emergente alimentata a idrogeno.

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Fonte: https://www.forbes.com/sites/ksilverstein/2022/11/06/the-hydrogen-economy-will-soon-be-ready-for-take-off-includendo-planes-and-power- impianti/